时间:2017-08-22 14:20:30
1、填空题 （15分）氨是最重要的化工产品之一。
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g) 
CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为?。
?
?
（2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为：[Cu(NH3)2CH3COO] (l)+CO(g)+NH3(g)
[Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是?。
（填写选项编号）
A．高温、高压 ?B．高温、低压? C．低温、低压? D．低温、高压
（3）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为：2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g)?△H＜0
某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为_________。下图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH3浓度变化。若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。
（4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如下表：
| 弱电解质 | H2CO3 | NH3·H2O |
| 电离平衡常数 | Ka1＝4.30×10-7?Ka2＝5.61×10-11 | 1.77×10-5 |
参考答案：（15分）（1）CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H＝+161.1 kJ·mol-1（2分） （2）B（2分）
（3）2500（2分）；
（说明：曲线的转折点在横坐标40之前，纵坐标必需在20的线上）（3分，画出纵坐标为20的直线给2分、画出曲线转折点在横坐标40之前给1分）
（4）① 碱?（1分）；由于NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数，因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度，溶液中c(OH-)＞c(H+)，溶液呈碱性（2分）?② A、C、D（3分）
本题解析：（1）根据图像可知热化学方程式，①、CH4(g)+2O2(g)2H2O(g)+CO2(g)?△H＝－846.3kJ/mol，②、CO(g)+
O2(g)CO2(g) △H＝+282kJ/mol，③、H2(g)+O2(g)H2O(g) △H＝－241.8kJ/mol，则根据盖斯定律可知①－②－③×3即得到热化学方程式CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，所以该反应的反应热△H＝－846.3kJ/mol＋282kJ/mol＋241.8kJ/mol×3＝+161.1 kJ/mol。
（2）根据方程式可知该反应是体积减小的、放热的可逆反应，所以要恢复其吸收CO的能力以供循环使用，应该使平衡向逆反应方向移动，所以再生的适宜条件是高温、低压，答案选B。
（3）?2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)
起始浓度（mol/L）? 0.04? 0.02? 0? 0
转化浓度（mol/L）? 0.02? 0.01? 0.01? 0.01
平衡浓度（mol/L）0.02? 0.01? 0.01? 0.01
所以该温度下平衡常数K＝
?＝
?＝2500。
由于催化剂能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，但不能改变平衡状态，据此可以作图。
（4）①根据表来源:91 考试网中数据可知，NH3·H2O的电离平衡常数大于HCO3-的电离平衡常数，因此CO32-水解程度大于NH4+水解程度，因此溶液中c(OH-)＞c(H+)，所以溶液呈碱性。
②A、由于CO32-水解程度大于NH4+水解程度，溶液显碱性，则水解程度都是很小的，所以c(NH4+)＞c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(NH3·H2O)，A正确；B、根据电荷守恒可知c(NH4+)＋c(H+)＝c(HCO3-)＋c(OH-)＋2c(CO32-)，B不正确；C、根据物料守恒可知c(CO32-) + c(HCO3-) +c(H2CO3)＝0.1 mol·L-1，C正确；D、碳氧根据物料守恒可知c(NH4+)+ c(NH3·H2O)＝2c(CO32-) + 2c(HCO3-) +2c(H2CO3)，D正确，答案选ACD。
本题难度：一般
2、选择题 已知下列热化学方程式：
① Fe2O3(s) + 3CO(g) =" 2Fe(s)" + 3CO2(g)?△H= -25kJ·mol-1
② 3Fe2O3(s) + CO(g) = 2Fe3O4(s) + CO2(g)?△H=" -" 47kJ·mol-1
则下列关于Fe3O4(s)被CO还原成Fe(s)和CO2的热化学方程式的书写中正确的是(? )
A．Fe3O4 + 4CO =" 3Fe" + 4CO2△H= -14kJ·mol-1
B．Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -22kJ·mol-1
C．Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= +14kJ·mol-1
D．Fe3O4(s) + 4CO(g) =" 3Fe(s)" + 4CO2(g)△H= -14kJ·mol-1
参考答案：D
本题解析：由盖斯定律，①×3/2? -②/2即可；故△H= -14kJ·mol-1
本题难度：一般
3、填空题 热力学原理与结构原理是无机化学两大基本原理，在一个反应中可能涉及几个过程，如钠在氯气中燃烧过程可以设计成以下一个五步完成的热循环图：
上述能量循环图中，五个过程中的焓变都有一个专用名称，请写出a、b、c、d名称：
a、______，b、______，c、______，d、______．
参考答案：（1）a表示钠单质变为气态原子的反应热，这就是金属的升华焓；故答案为：升华焓；
（2）b表示气态电中性基态钠原子失去一个电子，转化为气态基态正离子所需要的最低能量，这就是第一电离能，故答案为：第一电离能；
（3）c表示将1mol氯气拆开为2个气态中性氯原子所需要的能量，这就是键能，故答案为：Cl-Cl键键能；
（4）d表示1mol氯化钠中的氯离子、钠离子从相互分离的气态结合成离子晶体氯化钠时所放出的能量，这就是晶格能
，故答案为：晶格能；
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 已知C(石墨)→C(金刚石)，ΔH=+119KJ／mol，则可判断
[? ]
A．金刚石比石墨稳定
B．一样稳定
C．石墨比金刚石稳定
D．无法判断
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
5、填空题 红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示（图中的△H表示生成1?mol产物的数据）。? 
根据上图回答下列问题：
（1）PCl3分解成P(s)和Cl2(g)的热化学方程式是______________________。
（2）P和Cl2分两步反应生成1?mol?PCl5的△H1=_______________，与P和Cl2一步反应生成1?mol?PCl5的△H2的关系是：△H2__________△H1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
参考答案：（1）2PCl3?(g)?=?3?Cl2?(g)＋?2P(s)?ΔH＝+612?kJ·mol－1
（2）－399?kJ·mol－1 ；等于
本题解析：
本题难度：一般